CS248480B1 - A method for continuously conducting a reaction of ammonium nitrate ammonium nitrate and / or urea with sulfuric acid and / or phosphoric acid and an apparatus for carrying out this process - Google Patents
A method for continuously conducting a reaction of ammonium nitrate ammonium nitrate and / or urea with sulfuric acid and / or phosphoric acid and an apparatus for carrying out this process Download PDFInfo
- Publication number
- CS248480B1 CS248480B1 CS585884A CS585884A CS248480B1 CS 248480 B1 CS248480 B1 CS 248480B1 CS 585884 A CS585884 A CS 585884A CS 585884 A CS585884 A CS 585884A CS 248480 B1 CS248480 B1 CS 248480B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- reaction
- reaction mixture
- ammonium nitrate
- ammonia
- phosphoric acid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Riešenie sa týká sposobu a zariadenia na kontinuálně vedenie reakcie amoniakátov dusičnanu amónneho a/alebo močoviny s kyselinou sírovou a/alebo fosforečnou, ktorý je využitelný predovšetkým v spojitosti s výrobou granulovaných viaczložkových hnojív. Reakcia medzi amoniakom obsiahnutým v amoniakáte a kyselinou sírovou a/alebo kyselinou fosforečnou nastáva v důsledku kontaktu amoniakátu a kyseliny před vrstvou reakčne) zmesi. Intenzívně miešanie reakčne) zmesi a je) kontinálne vynášanie z reakčného prostredia sa dosahuje predovšetkým tvorbou paro-plynnej zmesi, ktorá za reakčných podmienok tvoří minimálně 70 objemových percent reakčnej zmesi. Ku kontaktu reaguj úcich zložiek dochádza s výhodou pod vrstvou reakčnej zmesi. Do reakčnej zmesi sa s výhodou přidává voda. Zariadenie na kontinálne vedenie reakcie amonikátov dusičnane amónneho a/alebo močoviny s kyselnou sírovou a/alebo fosforečnou pozostáva zo zvislo situovaného telesa reaktora, ktoré je horizontálnou častou spojené s rozdefovačom reakčnej zmesi. Pří vody amoniakátu a kyseliny sírovej a/alebo fosforečnej ústia do spodnej časti zvislo situovaného telesa reaktora. Do reaktora, připadne ďalej ústi tiež přívod vody.The solution relates to a method and a device for continuously conducting the reaction of ammonium nitrate and/or urea ammoniates with sulfuric and/or phosphoric acid, which is useful primarily in connection with the production of granular compound fertilizers. The reaction between the ammonia contained in the ammonia and sulfuric and/or phosphoric acid occurs as a result of the contact of the ammonia and the acid in front of the reaction mixture layer. Intensive mixing of the reaction mixture and continuous removal from the reaction environment is achieved primarily by the formation of a vapor-gas mixture, which under the reaction conditions constitutes at least 70 volume percent of the reaction mixture. The contact of the reacting components preferably occurs below the reaction mixture layer. Water is preferably added to the reaction mixture. The device for the continuous reaction of ammonium nitrate and/or urea with sulfuric and/or phosphoric acid consists of a vertically situated reactor body, which is connected by a horizontal part to a distributor of the reaction mixture. The water supply of ammonia and sulfuric and/or phosphoric acid flows into the lower part of the vertically situated reactor body. The water supply also flows into the reactor, if applicable.
Description
248480248480
Vynález sa týká spósobu kontinuálnehovedenia reakcie amoniakátov, dusičnanu a-mónneho a/alebo močoviny s kyselinou sí-rovou a/alebo fosforečnou, využitelného' pre-dovšetkým v súvislosti sa výrobou granulo-vaných viaczložkových hnojív a zariadeniana prevádzanie tohto spůsobu.The present invention relates to a process for continuously reacting ammonia, ammonium nitrate and / or urea with sulfuric acid and / or phosphoric acid, useful in particular for the production of granular multi-component fertilizers and apparatus for carrying out this process.
Rozpustnost niektorých anorganických so-lí, najma dusičnanov a tiž niektorých an-organických zlúčenín (močovina, tiomočo-Solubility of some inorganic salts, especially nitrates and some of the anorganic compounds (urea, thiourea)
Sol — druh dusičnanu - vo NH4NO3Sol - a type of nitrate - in NH4NO3
Ca(NO3]2Ca (NO3) 2
NaNChKNO3 vina a pod.j v koncentrovanom — kvapal-nom amoniaku je porovnatelná a niekedyi vyššia než vo vodě. KLEVKE, V. A. — LE-VIN, I. A. — PETRJAEVA, D. A. — TOŠCEV,A. F.: „Židkie abotnyje udobrenia“, Moskva,Izd. Chimija 1973 udávajú pre ropustnosťniektorých dusičnanov vo vodě a v kvapal-nom (100 %-nomj amoniaku pri teplote25 °C tieto hodnoty:NaNChKNO3 vine and the like in a concentrated liquid ammonia is comparable and sometimes higher than in water. KLEVKE, V. A. - LE-VIN, I. A. - PETRJAEVA, D. A. - TOŠCEV, A. F .: "Jews abotnyje udobrenia", Moscow, Izd. Chimija 1973 gives the following values for some nitrates in water and in liquid (100% ammonia at 25 ° C):
Rozpustnost (g/lOOOg)vodě v kvapal. (100%-nomj NH3 3 587803,5 986,7 103,4 2 0901 380927382,5 Štúdiom kvapalín získaných pri reakciibezvodého, plynného amoniaku s tuhým du-sičnanom amonným sa zapodievali okreminých například BERGMAN, A. G. — MOROZ,K. K.: Žur. neorg. chim. 1967, s. 551—555.Tito autoři uvádzajú, že v teplotnom inter-vale —15 až +25 °C možno v sústaveNH4NO3—NH3 předpokládat tvorbu dvochkryštalických zlúčenín: NH1NO3.2NHs aNH4NO3. NH3. V uvedenej práci sú tiež po-drobné diskutované výsledky štúdia fázo-vých rovnováh v ternárnom systéme NH3——COfNHzJa—NH4NO3.Solubility (g / 100g) in water in liquid. (100% NH 3 NH 3 3 587803.5 986.7 103.4 2 0901 380927382.5 For example, BERGMAN, AG - MOROZ, KK was investigated by studying the liquids obtained by reacting anhydrous, ammonia gas with solid ammonium nitrate. 1967, pp. 551-555. These authors suggest that two crystalline compounds, NH1NO3.2NH5 and NH4NO3, NH3, can be expected to be present in the NH4NO3-NH3 system at a temperature range of -15 to +25 [deg.] C. the detailed results of the study of phase equilibria in the NH3-COfNH2Ja-NH4NO3 system.
Vzhfadom na relativné vysoký obsah du-síka v roztokoch uvedených zlúčenín v kon-centrovanom amoniaku, v tzv. amoniakátochpoužívajú sa tieto ako tlakové dusíkaté kva-palné hnojivá na priamu aplikáciu a slúžiatiež ako zdroj dusíkatej zložky pri výroběkvapalných beztlakových a najma niektorýchtypov granulovaných viaczložkových hnojív.Použitie amoniakátov je značné rozšířenéhlavně v súvislosti s výrobou granulovanýchzmesných hnojív priprazovaných tzv. integ-rovanými technológiami, ktoré umožňujú vý-robu vysokokoncentrovaných granulovanýchviaczložkových hnojív (GVH).Due to the relatively high content of nitrogen in the solutions of said compounds in concentrated ammonia, in the so-called ammonia, these are used as pressure nitrogenous fertilizers for direct application and serve as a source of nitrogen in the production of liquid non-pressurized and in particular some types of multi-component fertilizer granules. The use of ammoniacs is widespread in the main in connection with the production of granular fertilizers coated with so-called integrated technologies which allow the production of high-concentration granular fertilizers (GVH).
Racionálně spojenie chemickej a mecha-nickej technologie v jednom procese umož-ňuje výrobu vynikajúcich typov GVH, ktoréobvykle agrochemickými i fyzikálno-mecha-nickými vlastnosťami prevyšujú úroveň GVHpřipravovaných rozkladom fosfátov kyseli-nou dusičnou, alebo jej kombináciou s dal-šími minerálnymi kyselinami.Rationally combining chemical and mechanical technology in one process allows for the production of excellent GVH types, which typically exceed agrochemical and physico-mechanical properties by the level of GVH prepared by the decomposition of phosphate by nitric acid, or by combining it with other mineral acids.
Dobré výsledky pri výrobě GVH integro-vanými technológiami dosahuje proces THÚ-RING, ktorý ako zdroj dusíkatej zložky po-užívá amoniakáty dusičnané amonného, ob-sahujúce 55 až 63 + 1,5 hmot. % NH4NO5;20 až 26 + 1,2 hmot. °/o vofného NH3 a 17až 19 + 2,7 hmot. % vody, takže celkovýobsah dusíka vnášaného týmito surovinamido procesu obvykle odpovedá 38,5 až 40,6+ 1 hmot. % N. V zaujme viazanla vofnéhoamoniaku obsiahnutého v, amoniakáte jepotřebné do výrobného procesu GVH vná-šať tiež niektorú z minerálnych kyselin, ob- vykle kyselinu sírovú, fosforečná alebo zmestýchto kyselin. Riešenie prívodov amoniaká-tu a kyselin do procesu výroby GVH u in-tegrovaných technologií uvedeného typu máznačný vplyv na agronomickú hodnotu pro-duktu (najma účinnost fosforečnej zložky);bezpečnost a prevádzkovú istotu technolo-gie; dodržiavanie spotrebnej normy amonia-kátu; koncentráciu dusíkatých, chlórovýcha fluorových emisií; fyzikálno-mechanickévlastnosti granulátu a podobné. Zdrojomprevažnej vačšiny uvedených ťažkostí je te-pelný rozklad dusičnanu amonného obsiah-nutého v amoniakáte, ku ktorému může do-chádzať vplyvom uvolněného neutralizačné-ho tepla. Priebeh tepelného rozkladu NH4NO3záleží na teplote, na jeho fyzikálnom stave,na přítomnosti oxidačně a katalyticky po-sobiacich příměsí a podobné. Literatúra u-vádza, že nad 150 °C je možné u NH1NO3pozorovat endotermický rozklad na NH3 aHNO3:Good results in the production of GVH by integrated technologies are achieved by the THÚ-RING process, which uses ammonium nitrate ammonium nitrate as a source of nitrogen, containing 55 to 63 + 1.5 wt. 20 to 26 + 1.2 wt. % NH3 and 17 to 19 + 2.7 wt. % of water, so that the total nitrogen content of the feedstock process usually corresponds to 38.5 to 40.6+ 1 wt. % N. V is of interest in the bonding of the free ammonia contained in the ammonia, and it is also necessary to incorporate some of the mineral acids, usually sulfuric acid, phosphoric acid or mixed acids, into the production process of GVH. Addressing the ammonia and acid feeds into the GVH production process in the integrated technology of the type mentioned has a profound effect on the agronomic value of the product (in particular the phosphorous efficiency), safety and operational reliability of the technology; compliance with the ammonium acetate consumption standard; nitrogen, chlorine and fluorine emissions; physical-mechanical properties of the granulate and the like. The source of the overwhelming majority of the aforementioned difficulties is the thermal decomposition of ammonium nitrate contained in the ammonia, to which the liberated neutralizing heat can be released. The thermal decomposition of NH 4 NO 3 depends on the temperature, its physical state, the presence of oxidizing and catalytically admixing impurities and the like. The literature suggests that above 150 ° C, an endothermic decomposition of NH 3 NO 3 and NH 3 can be observed:
NH4NO3 - NH3 + HNO3 AH°2í31 = 9 967 INH 4 NO 3 - NH 3 + HNO 3 AH ° 2i 31 = 9 967 I
Pri opatrnom ohrievaní nad 185 °C dochádzak rozkladu NH4NO3 podl'a rovnice:With careful heating above 185 ° C, decomposition of NH4NO3 occurs according to the equation:
NH4NO3 -> 2 HzO + N2O AH°29i = — 2 107 JNH 4 NO 3 -> 2 H 2 O + N 2 O AH ° 29i = - 2 107 J
Nad 235 °C prebieha rozklad NH4NO3 už au-tokatalyticky a může viesť až k výbuchu. Prirýchlom ohřeve na 400—500 °C dochádza kexplozívnemu rozkladu podlá reakcie: NH4NO3 - Nz + V2 02 4- 2 H20Above 235 ° C, decomposition of NH 4 NO 3 takes place already autocatalytically and can lead to explosion. Rapid heating to 400-500 ° C causes explosive decomposition according to reaction: NH4NO3 - Nz + V2 02 4- 2 H20
AH°201 = — 6 800 JAH ° 201 = - 6,800 J
Explozívnost NH4NO3 sa silno zvyšuje prí-tomnosťou anorganických látok, 1’ahko sa 0-kysličujúcich látok a kovov v práškovomstave (najnebezpečenejši působí Cu a Znj.Explozívny termický rozklad má svoju pří-činu v tom, že produkty rozkladu pováčšinepůsobia katalyticky. Na autokatalýze sa po-dielajú hlavně kysličníky dusíka a čiastočnetiež vodná para. 2 4 8 48 0 5 6 V důsledku kontaktu dávkovanej silnejminerálněj kyseliny [najma HsSOi) s chlo-ridom draselným používaným obvykle akozdroj draslíka, může dochádzať k čiastoč-nému rozkladu KC1 na chlorovodík. Za pří-tomnosti látok, ktoré odnímajú vodu (napr.koncentrovaná H2SO4), můžu oxidy dusíka(hlavně N2O:l) reagovat’ s chlor ovodíkom zavzniku chloridu nitrozylu — NOCI, ktorý jevýrazné eudotermnou zlúčeninou:The explosivity of NH4NO3 is greatly enhanced by the presence of inorganic substances, easily O-oxides and metals in the powdered form (Cu and Znj act most dangerously. Explosive thermal decomposition causes its cause that decomposition products do not act catalytically. They mainly produce nitrogen oxides and partly water vapor. Partial decomposition of KCl to hydrogen chloride can occur as a result of contacting the feed of strong mineral acid [HsSO4] with potassium chloride, usually used as a source of potassium. In the presence of substances that remove water (eg concentrated H2SO4), nitrogen oxides (mainly N2O: l) can react with chlorine by the nitrosyl chloride chloride - NOCI, which is marked by the eudothermic compound:
N2O3 + 2 HC1 -> 2 NOCI + H2ON 2 O 3 + 2 HCl -> 2 NOCl + H 2 O
Reakciou oxidu dusitého s kyselinou síro-vou může tiež v sledovanom systéme vzni-kat podlá rovnice:By reacting nitrogen dioxide with sulfuric acid, it can also ignite in the system of interest by the equation:
N,Oj 4- 2 H3SO4 - 2 (NO) (HSOjj + H2O hydrogénsíran nitrozylu, ktorý sa zvykne 0-značovaí ako kyselina nitrozylsírová. V přítomnosti niektorých plynných zlúče-nín fluóru, ktoré můžu v študovanom sy-stéme vznikat' v důsledku rozkladu použí-vaných fosforešných surovin, můžu prebie-hať reakcie typu: 2 N2O5 + S1F4 -4 2 HF 2 HNO3 + + (NOž)ž: (SiFe), ktorých produktom můžu byt nestále nitry-ly (fluórkremičitan nitriylu).N, O i 4- 2 H 3 SO 4 - 2 (NO) (HSO 1 + H 2 O hydrogen nitrosyl bisulfate, which is commonly referred to as nitrosylsulfuric acid in the presence of some gaseous fluorine compounds that can be formed by decomposition in the system under study) of the phosphorus raw materials used, I can carry out reactions of the type: 2 N 2 O 5 + S 1 F 4 -4 2 HF 2 HNO 3 + + (NO 2) 2 (SiFe), the product of which can be nitrites (nitrile fluorosilicate).
Nedokonalé rozdelenie amoniakátu v gra-nulačnej zmesi může mať tiež za následoklokálně prečpavkovanie používanej fosforeč-né j surovin (fosforečnany vápenaté, resp.amónne), v důsledku čoho dochádza k vý-znamným zníženiam agronomickej hodnotyfosforečnej zložky hnojivá. V zaujme riešenia uvedených problémov jesnahou výrobcov GVH integrovanými tech-nológiami optimalizovat hlavně spůsob pří-vodu amoniakátu a používanej mineráínejkyseliny. Súhrnne možno konstatovat, že pripraktickom riešení tohoto problému sa do-posial’ uplatnili, alebo aspoň v prevádzko-vých podmienkach ověřili tieto systémy: — riešenie přívodu amoniakátu a kyselinyviacerými pármi flexibilných prívodov za-sahujúcich do zádrže granulačnej zmesiv granulátore; — vsádzkovou alebo kontinuálně vedenoureakciou amoniakátu s používanou mi-nerálnou kyselinou v miešanom neutrali-začnom reaktore kotlového typu mimosamotného procesu granulácie; — použitie kontinuálně pracujúcich prie-točných reaktorov tzv. predneutralizáto-rov roznej konštrukcie, ktoré sú zabu-dované do granulačného bubna, alebo súumiestnené v. jeho tesnej blízkosti a ústiado jeho vnútra.The imperfect distribution of the ammonia in the granulation mixture may also result in the subsequent flocculation of the phosphoric raw material used (calcium and / or ammonium phosphates), resulting in significant reductions in the agronomic value of the phosphorus fertilizer. In order to solve the above problems, by the manufacturers of GVH, integrated technologies will be able to optimize mainly the method of supplying ammonia and the mineral acid used. In summary, the following systems have been used to address this problem in practice, or the following systems have been verified at least under operating conditions: - solution of ammonia supply and acid-vapor pairs of flexible feeds to granulated granulation; - batch or continuously guided reaction of the ammonia with the used mineral acid in a stirred neutral reactor of the boiler-type extra-granulation process; The use of continuously operating pre-neutralizing flow reactors, which are incorporated in the granulating drum, or located in its close proximity and in the interior thereof.
Prvé dva z uvedených systémov sa vyzna- čujú celým radom nedostatkov, z ktorýchmožno uviest najma tieto: — nízký stupeň prevádzkovej istoty; — nízká energetická efektivnost:; — vysoké požiadavky na údržbu technolo-gického zariadenia; — problematické dodržiavanie , požadované-ho vzájomného poměru medzi amonia-kátom a minerálnou kyselinou (hlavněv případe riešenia rozvodu systémomviacerých flexibilných prívodov); — nízká úroveň bezpečnosti práce s ohl'a-dom na možnost vzniku samozápalnýchaž explozívnych, alebo toxických látok; — obsah osobitne sledovaných plynných ex-halátov v odplyne z granulátora; — retrogradácia fosforečnej zložky; — nerovnoměrné zloženie vyrábaného gra-nulátu a tiž niektoré ďalšie.The first two of these systems are characterized by a number of shortcomings, including the following: - low degree of operational certainty; - low energy efficiency :; - high maintenance requirements for technological equipment; - problematic adherence to the required ratio between the ammonium acetate and the mineral acid (mainly in the case of solutions to the distribution of multiple flexible feed systems); - low level of occupational safety with regard to the possibility of self-igniting explosive or toxic substances; - the content of separately monitored gaseous ex-halates in the off-gas from the granulator; - Phosphorus retrogradation; - uneven composition of the produced granulate and some others.
Medzi najvýznamnejšie nevýhody jestvu-júcich spůsobov zapravovania kvapalnýchsurovin —- amoniakátov a minerálnych ky-selin — do granulačnej hmoty patří priebehnežiadúcich vedfajších reakch medzi jed-notlivými zložkami vyskytujúcimi sa v pro-cese granulácie, ktoré sú zdrojom respira-bilných a patologicky aktívnych exhalátov,vysoko korozívnych zlúčenín a můžu tiežspůsobiť samovolné zahorenie až náhlu ex-plóziu. Účelom predneutralizácie amoniakátu pří-slušnou minerálnou kyselinou (obvykleH2SO4, H3PO4, resp. ich zrnes) je zabránitlokálnemu prekysleniu granulačnej hmoty,čím sa prakticky vylúči možnost uvedenýchnežiadúcich vedlajších reakcií. Predneutra-lizátor musí byť konštrukčne riešený tak,aby zabezpečoval dokonalý styk reagujúcichzložiek a maximálně potláčal rozklad v a-moniakáte dusičnanu amonného obsiahnuté-ho NH4NO3 působením používanej minerál-nej kyseliny.The most significant disadvantages of the existing methods of incorporating liquid amino acids and mineral acids into the granulating mass include the undesirable side reactions between the individual components occurring in the granulation process, which are the source of respiratory and pathologically active exhalations, high corrosive compounds, and can also cause spontaneous burn up to sudden exfusion. The purpose of the pre-neutralization of the ammonia with the respective mineral acid (usually H2SO4, H3PO4, respectively their granules) is to prevent the over-acidification of the granulation mass, thereby virtually eliminating the possibility of these undesired side reactions. The pre-neutralizer must be designed to provide perfect contact of the reagents and to suppress the decomposition in the ammonium nitrate of the ammonium nitrate contained in the NH4NO3 by the mineral acid used.
Doposial' v prevádzkových podmienkachskúšané typy kontinuálně pracujúcich prie-točných reaktorov pre neutrlizáciu amonia-kátu dusičnanu amonného a/alebo močovi-ny minerálnymi kyselinami, aj keď zname-nali pokrok v riešení diskutované]' proble-matiky, mali ešte celý rad nedostatkov aich použitie pri výrobě GVH neriešilo všet-ky problémy sledovanej oblasti na požado-vanej úrovni. Zviacerých v, minulosti ově-řovaných reaktorov — predneutralizátorovmožno na tomto mieste uviesť aspoň (struč-né) dva, ktoré boli skúšané už i v podmien-kach prevádzkovej praxe výroby GVH. Základom funkcie prvého z nich bola ho-Up to now, in the operating conditions of continuous-flow continuous reactors for ammonium nitrate neutralization and / or urea mineralization, even though they have progressed in solving the discussed problem, they have a number of drawbacks. in the production of GVH, it did not solve all the problems of the monitored area at the required level. In the past, pre-neutralized reactors, at least (brief) two, which have already been tested under the operating conditions of GVH manufacturing practice, can be cited here. The basis of the function of the first was
? 4 8 4 8 O mogenizácia reagujúcich zložiek (amonia-kátu dusinčanu amonného a kyseliny síro-vé]) po ich nastrekovaní na stabilný teflo-nový kužel'.? 4 8 4 8 To mogenize the reactants (ammonium nitrate ammonium nitrate and sulfuric acid) after spraying them onto a stable Teflo-New cone.
Druhý typ skúšaného predneutralizátoravyužíval na miešanie amoniakátu s kyseli-nou volný gravitačný tok reagujúcich zlo-žiek po striedavo uložených přepážkách za-budovaných vo vnútri zvislo situovanéhoreaktorového telesa. Z orientačného pokusu, za použitia celo-klennej modelové] aparatury (viď příklad),uvedený spósob kontinuálně] reakcie amo-niakátu dusičnanu amonného s kyselinou sí-rovou nevytvára předpoklady pre účinnýstyk reagujúcich zložiek a vytvára priaznivépodmienky pre vznik samovznietivých ve-dlajších reakčných produktov.A second type of pre-neutralizer being tested used to mix the ammonia with the acid-free gravitational flow of reactive components along alternately placed baffles built inside the vertically situated reactor body. From an orientation experiment, using a full-frame model apparatus (see example), said method of continuously reacting ammonium nitrate ammonium nitrate with sulfuric acid does not create the prerequisites for the efficacy of the reactants and creates favorable conditions for the formation of self-igniting more reactive products.
Uvedené problémy rieši sposob kontinuál-neho vedenia reakcie amoniakátov dusična-nu amonného a/alebo močoviny s kyselinousírovou a/alebo fosforečnou, ktorý je možnovyužil predovšetkým v súvislosti s výrobougranulovaných viaczložkových hnojív, spočí-vajúci na tom, že reakcia medzi amoniakomobsiahnutým v amoniakáte a kyselinou síro-vou a/alebo fosforečnou dochádza v dosled-ku kontaktu amoniakátu a kyseliny předvrstvou reakčnej zmesi, pričom intenzívněmiešanie reakčnej zmesi a je] kontinuálněvynášanie z reakčného prostredia sa dosa-huje predovšetkým tvorbou paro-plynnejzmesi, ktorá za reakčných podmienok tvoříminimálně 70 objemových percent reakčnejzmesi, pričom reakciou vznikajúca hetero-génna reakčná zmes sa z reakčného pro-stredia vynáša lineárnou rýchlosfou 3 až125 m. s“1. Ďalej sa zistilo, že osobitnée výhodné, akku kontaktu reagujúcich zložiek — amonia-kátu a jednej, alebo oboch kyselin — do-chádza pod vrstvou reakčnej zmesi. V záujme nastavenia optimálnych teplot-ných pomerov pri neutralizácii, zvýšeniarýchlosti prúdenia a tým i účinnosti mieša-nia reakčnej zmesi, ako i v záujme zabezpe-čenia vysoko účinnéj dispergácie absorben-tu s obsahom rastlinných živin v granulač-nej hmotě sa ukázalo výhodným přidávatdo reakčnej zmesi vodu v kvapalnej a/aleboparnej fáze, alebo přidával do reakčnej zme-si vodný roztok a/alebo vodná suspenziuanorganických solí obsahujúcich dusík a/ale-bo draslík. Táto voda, para, alebo vodu ob-sahujúca zložka sa móže přitom vnášaí doreakčného prostredia samostatné alebo spo-lu s niektorou z reagujúcich zložiek.The above problems are solved by a process for continuously conducting the reaction of ammonium nitrate ammonium and / or urea with phosphorous and / or phosphoric acid, which can be used in particular for the production of granulated multi-component fertilizers, consisting in the reaction between ammonia contained in ammonia and acid sulfur and / or phosphorous, as a result of the contact of the ammonia and the acid with the pre-layer of the reaction mixture, intensive mixing of the reaction mixture and continuous discharge from the reaction medium is mainly achieved by the formation of a vapor-gas mixture which, under the reaction conditions, constitutes at least 70% by volume of the reaction mixture wherein the heterogeneous reaction mixture formed by the reaction yields from the reaction medium a linear velocity of 3 to 125 m.s. -1. Furthermore, it has been found that the particular advantageous contacting of the reactants - ammonium acetate and one or both acids - occurs under the reaction mixture layer. In order to adjust the optimum temperature ratios for neutralization, flow velocity and thus the mixing efficiency of the reaction mixture, as well as to provide a highly efficient dispersion of the absorbent with the plant nutrient content in the granulation mass, it has proven to be advantageous to add to the reaction mixture. the mixture of water in the liquid and / or vapor phase, or added to the reaction mixture an aqueous solution and / or aqueous suspensions of nitrogen and / or potassium containing. This water, steam or water-containing component can be introduced into the reaction medium separately or together with one of the reactants.
Zariadenie na kontinuálně vedenú reakciuamoniakátov dusičnanu amonného a/alebomočoviny s kyselinou sírovou a/alebo fosfo-rečnou sposobou podl'a vynálezu, využitelnépredovšetkým v súvislosti s výrobou granu-lovaných viaczložkových hnojív (obr. l),po-zostáva z přívodu 1 kyseliny sírovej a/alebofosforečnej a přívodu 2 amoniakátu dusič-nanu amonného a/alebo močoviny, ktoré ú-stia do spodně] časti zvislo situovaného te- lesa reaktora 3, pričom tento je horizontál-nou spojovacou častou 4 spojený s rozdelo-vačom 5 reakčnej zmesi, pričom do reakto-ra, připadne ďalej ústi ešte přívod 6 vodya/alebo vo.dnej páry alebo vodného roztokua/alebo suspenzie anorganických solí obsa-hujúcich dusík a/alebo fosfor a/alebo dras-lík.A device for continuously conducting the reaction of ammonium nitrate and / or urea nitrate with sulfuric acid and / or phosphoric acid according to the invention, particularly in connection with the production of granular multi-component fertilizers (FIG. 1), consisting of a sulfuric acid feed 1 and ammonium phosphate and / or ammonium nitrate ammonium nitrate and / or urea feed 2, which extend into the lower portion of the reactor 3, vertically situated, the horizontal connecting portion 4 connected to the reaction mixture distributor 5, wherein In addition, a water inlet 6 or a vapor or aqueous solution and / or a suspension of nitrogen and / or phosphorous inorganic salts and / or potassium may be added to the reactor.
Pri kontinuálnom vedení reakcie amonia-kátov dusičnanu amonného a/alebo močovi-ny s kyselinou sírovou a/alebo fosforečnousposobom a za využitia zariadenia podlá vy-nálezu sa postupuje tak, že prívodom 1,ústiacim do zvislo situovaného telesa reak-tora 3 v jeho dolnej časti, sa dávkuje kyse-lina sírová a/alebo fosforečná a druhým prí-vodom 2, ústiacim rovnako do vertikálněsituovanej časti telesa reaktora 3, sa dávku-je amoniakát dusičnanu amonného a/alebomočoviny. Kontaktom dávkovaných reagujú-cich zložiek dochádza k prudkej neutrali-začnej reakcii spojenej s uvolněním reakč-ného tepla a tým i k tvorbě vodnej páry.Vznik a postupné prehrievanie vodnej párysposobuje, že reakčná zmes významné zvý-ši svoj objem, v důsledku čoho dochádzak vysoko turbulentnému miešaniu reakčnejzmesi a tiež k jej vynášaniu z vertikálněsituovanej tzv. zmiešavacej časti 3 reaktoracez spojovaciu horizontálnu časť 4 reakto-ra do jeho koncovej časti tvorenej rozdelo-vačom 5 paro-kvapalnej zmesi. Rozdělovač 5může mať rozmanitý tvar a může ústiť dogranulačnej hmoty, do přívodu tuhých kom-ponentov a/alebo do přívodu recyklujúcehopodielu, alebo vyúsťuje nad povrchom gra-nulačnej hmoty. Osobitne výhodným sa uká-zalo jeho umiestnenie do „presypu“ granu-lačnej hmoty, vznikajúceho v granuláte prijeho otáčavom pohybe. Pri umiestnení vy-ústenia rozdelovača 5 do granulačnej hmoty(v híbke 50 až 300 mm), je výhodné, akprierez minimálně tej časti rozdelovača 5,ktorá je ponořená do granulačnej hmoty, mápretiahnutý tvar (napr. ovál, nepravidelnýviacuholník, elipsa a pod.) v smere otáča-nia granulátora, alebo ak časť ponořená dogranulačnej hmoty je opatřená nožom. V případe, že vyústenie paro-kvapalnejreakčnej zmesi je vyvedené do priestorumimo tuhú granulačnú hmotu, je vhodnéústie rozdelovača 5 tvarovat a umiestnit tak,aby dlhšia z osí jeho prierezu bola situova-ná v smere osi granulačného bubna, resp.v smere, toku granulačnej hmoty. V takom-to případe obvykle plné postačuje, ak jerozdělovač 5 riešený ako predíženie hori-zontálnej spojovacej časti 4, ktorá je ukon-čená pozdížnou štrbinou tvoriacou vlastnýrozdělovač 5, pričom štrbina je situovanáv smere osi granulačného bubna a zabezpe-čuje jemné rozptýlenie paro-kvapalnej re-akčnej zmesi po povrchu granulačnej hmoty.In continuously conducting the reaction of ammonium nitrate and / or urea with sulfuric acid and / or phosphoric acid and using the apparatus according to the invention, the feed 1 leading into the vertically situated reactor body 3 in its lower end is carried out. the sulfuric acid and / or phosphoric acid is metered in and the second feed 2, which also enters the vertically aligned portion of the reactor body 3, is charged with ammonium nitrate ammonium and / or urea. The contact of the reacted reactants causes a rapid neutralization reaction associated with the release of the reaction heat and thus the formation of water vapor. The formation and gradual overheating of the water vapor causes the reaction mixture to significantly increase its volume resulting in a highly turbulent mixing the reaction mixture and also discharging it from the vertically settled so-called mixing portion 3 of the reactor to the coupling portion 4 of the reactor to its end portion formed by the vapor-liquid distributor 5. The manifold 5 may have a variety of shapes and may open the granulation mass, into the solid component feed and / or into the recycle port, or above the granular surface. Particularly advantageous has been its placement in the granulation mass of the granular material produced in the pelletized granulate. When placing the outlet 5 into the granulation mass (at a depth of 50 to 300 mm), it is advantageous to have a stretched shape (e.g., oval, irregular rectangle, ellipse, etc.) over at least that portion of the distributor 5 which is immersed in the granulation mass. in the direction of rotation of the granulator, or if a portion of the submerged granulated mass is provided with a knife. If the outlet of the vapor-liquid reaction mixture is discharged into the space-solid granulating mass, it is desirable to shape the dispenser 5 and position it so that the longer of its cross-sectional axis is located in the direction of the granulating drum axis or in the direction of the granulation mass flow. . In such a case, it is usually sufficient if the divider 5 is designed as an extension of the horizontal connecting portion 4, which is terminated by a long slit forming its own divider 5, wherein the slot is situated in the direction of the axis of the granulating drum and ensures a fine dispersion of the vapor-liquid the reaction mixture over the surface of the granulating mass.
Je tiež výhodné, ak do hornej časti verti-kálneho zmiešavača 3 a/alebo v niektorommieste spojovacej horizontálnej časti 4 a/ale- 2 4 8 4 3 9 10 bo do hornej časti rozdelovača 5 reakčnejzmesi ústi přívod vody a/alebo páry a./alebovodu obsahujúcej zložky s obsahom dusíkaa/alebo fosforu a/alebo draslíka.It is also advantageous if a water and / or steam inlet and / or steam and / or steam are discharged into the upper part of the vertical mixer 3 and / or in one of the connecting horizontal parts 4 and / or 4 8 4 9 9 10 in the reaction mixture. or a device comprising components containing nitrogen and / or phosphorus and / or potassium.
Prídavkom vhodné zvoleného množstvavody a/alebo vodnej páry a/alebo prídavkomvodu obsahujúcej kvapalnej zložky s obsa-hom dusíka a/alebo fosforu a/alebo draslí-ka (napr. absorbčný roztok, resp. suspenziaz koncovej výpierky technologického pro-cesu) možno dosiahnuť: —- požadované zníženie teploty reakčnejzmesi a tým i významné inhibovanie ne-žiadúcich vedlejších reakci! typu:By the addition of a suitable amount of water and / or water vapor and / or an addition of a liquid component containing nitrogen and / or phosphorus and / or potassium (e.g., an absorbent solution or a suspension of the final process wash), the following can be achieved: The desired reduction in the temperature of the reaction mixture and thus a significant inhibition of the undesired side reactions! type:
t > 150 °C NH1NO3--------NHs j~ HNO3t> 150 ° C NH 1 NO 3 -------- NH 5 j-HNO 3
ΛΙΓ 1 = +9 967 JΛΙΓ 1 = + 9 967 J
t > 185 °Ct> 185 ° C
NH4NO5---------NzO + 2H2ONH 4 NO 5 -------- N 2 O + 2H 2 O
ΔΗ°29ΐ = —2 107 JΪ́ ° 29ΐ = —2,107 J
t > 218 °C (ΝΗφδΟι-----► NH4HSO1 + NHs — zlepšenie podmienok pre viazanie vol-ného amoniaku do granulačnej hmoty avytvorenie priaznivých podmienok prevyústenie paro-kvapalnej reakčnej zme-si nad vrstvou granulačnej hmoty; — zlepšenie podmienok pre tvorbu granu-lačných zárodkov vplyvom dosiahnutiavysokéso stupňa disperzity granulačnejkvapaliny; — nepřetržité odstranovanie připadne tvo-riacich sa nápekov stuhnutej kvapalnej-taveninovej fázy reakčnej zmesi z vnú-torných stien reaktora a ústia rozdelo-vača, ako aj niektoré dalšie priaznivévplyvy na priebeh technologického pro-cesu. Ďalej uvedené příklady obseňujú, ale vžiadnom případe neobmedzujú predmet vy-nálezu. Příklad 1 — 7 V záujme štúdia základných podmienokreakcie amoniakátu dusičnanu amonného skyselinou sírovou, ako i poznania základ-ných technologicky významných vlastností reakciou vznikajúcej kvapalnej fázy, bolav prvej fáze urobená séria laboratórnychpokusov v quasi adiabatických podmienkachvo vsádzkovom usporiadaní. Pracovali smes amoniakátom dusičnanu amonného, obsa-hujúcim: 25,88 hmot. % volného NH3 55,34 hmot. % NH1NO3 40,71 hmot. % celkového dusíka (ako N)t> 218 ° C (----- NH4HSO1 + NHs - Improvement of conditions for binding of free ammonia to the granulation mass and formation of favorable conditions for the expansion of the vapor-liquid reaction mixture above the granulation layer; continually removing eventually formed solids of the solidified liquid-melt phase of the reaction mixture from the internal walls of the reactor and the orifice of the manifold, as well as some other beneficial effects on the course of the technological process. EXAMPLES 1 - 7 In order to study the basic conditions of the reaction of ammonium nitrate ammonium nitrate with sulfuric acid, as well as the knowledge of the essential technological properties of the resulting liquid phase reaction, the first phase seam is made by a series of laboratory The batches of ammonium nitrate ammonium acetate containing 25.88 wt. % free NH 3 55.34 wt. % NH 1 NO 3 40.71 wt. % total nitrogen (as N)
Použitá kyselina sírová obsahovala 92hmot. % MH—H2SO4.The sulfuric acid used contained 92 wt. % MH-H2SO4.
Laboratórna aparatúra pozostávala zo ši-rokohrdlej termosky objemu cca 1 dm3, doktorej cez otvory v korkovej zátke ústilivýpuste dvoch skleněných dávkovačích od-mierek, skleněné dvojkřídlové miešadlo ateploměr.The laboratory apparatus consisted of a six-neck thermos flask of about 1 dm 3, a doctor through the holes in the cork stopper of the two glass-dispenser glass dispensers, a glass double-wing stirrer and a thermometer.
Počas pokusov sa postupovalo tak, že na-vázané množstva oboch zmiešavaných zlo-žiek sa přibližné v rovnakom a přitom v čonajkratšom čase, otvorením skleněných ko-hútov, súčasne vypustili za účinného mieša-nia do termosky, pričom sme sa usilovaliurčit maximálně dosiahnutú teplotu reakč-nej zmesi.During the experiments, the bound amounts of the two mixed components were approximately simultaneously and simultaneously released at the same time, by opening the glass coils, with efficient mixing into the thermos while aiming to determine the maximum reaction temperature reached mixture.
Prvé 4 z týcho pokusov běli vedené tak,aby použité množstva zmiešavaných zložlek(amoniakátu a H2SO4) přibližné odpovedalineutralizácii volného amoniaku v zmysleschémy: NH3 + H2SO4 -> NH4HSO4The first 4 of these bleach experiments were conducted so that the amount of blended components (ammonia and H2SO4) used approximated neutralization of free ammonia in the senses: NH3 + H2SO4 -> NH4HSO4
Počas dalších pokusov sa dávkovanie rea-gujúcich zložiek upravilo tak, aby obsahvolného amoniaku v amoniakáte odpovedalneutralizácii dávkovaného množstva H2SO4do druhého stupňa.During further experiments, the dosing of the reactants was adjusted so that the free ammonia in ammonia was neutralized to the second stage of the dosed amount of H 2 SO 4.
Prehíad základných výsledkov dosiahnu-tých počas laboratórnych pokusov tejto sé-rie je obsahom tabulky č. 1.An overview of the basic results achieved during laboratory experiments of this serum is contained in Table 1.
Aj keď urobené laboratorně pokusy malívýlučné orientačný — informatívny charak-ter a ich výsledky sú pravděpodobně zata-žené experimentálnou chybou spósobenounajma nekontrovatefným únikom časti vol-ného amoniaku z používaného amoniakátu,ich výsledky přispěli k efektívnemu zame-raniu nasledujúceho štvrťprevádzkovéhotechnologického výskumu v predmetnej pro-blematike. a a 'ta cAlthough small-scale indicative indicative characteristics and their results are likely to be obstructed by the experimental error caused by the uncontrollable leakage of a portion of free ammonia from the ammonia used, their results have contributed to the effective avoidance of the next quarter of operational technology research in the subject matter. . and a 'ta c
NN
O (l· ř^o' o tMrH > O'—’O (l · ř ^ o 'oMrH> O'—'
B 40B 40
OO
Q 4tí > '3 T?Q 4th> '3 T?
>O pití> About drinking
B a>B a>
UiUi
>N >»> N> »
NN
'B 05 Λ 3'B 05 Λ 3
BB
PtíPtí
r-H 3r-H 3
rQrQ
BB
HH
NN
Ctí '57 u '3 í-tHonors '57 u'3 í-t
O 43 T3O 43 T3
B Ξ o o o ptí [(NHéJgSOá] 200,7 164,0 1,224 27 26 138 20 1,8 vznik opalesc. RZ při jej pozv. ochl. na t — 68 °C, při ochl.RZ na 45 °C bola táto eštedobře miešatetnáB Ξ ooo ptí [(NHéJgSOá) 200,7 164,0 1,224 27 26 138 20 1,8 opalescence RZ at its invitation to t - 68 ° C, at 40 ° C at 45 ° C mixed
>.^£J K1 a F-i aJ3QNPía >K1 and F-i and J3QNPia>
OfHONOOfHONO
<B O Φ rjX )W *5 > >ó co Jr; 3 m & >>Φ ~ > •χ & »ř«-4 *<B O Φ rjX) W * 5>> ó what Jr; 3m & >> χ ~> • χ & »Ø -4 -4
r-H tí >Oφ Br-H th> Oφ B
05 4tí N4-> íO05 4 n4-> iO
N '3 > S-s 8^ ° &ΧΛ >>N '3> S-s 8 ^ ° & ΧΛ >>
NN
O S-tO S-t
>N s> N s
NI Pí a 3 — .rjNI Pi and 3 - .rj
fiCDfiCD
O WO *rH _ NO C2<-» *!? ft«sAbout WO * rH _ NO C2 <- »* !? ft «s
>Ó o35 CM> O o 35 CM
>.05> ..• N >y Páctí> .05> .. • N> y Honors
N N 00 oN N 00 o
_S &&Amp;
qj >+- O .-. «o> ctíqj> + - O .-. «O> honors
O p-í 1.-41.-4
><O > > 4tí MB o 4-J O>>ir>f-« 034tí ..ό> Í7 !> CMP-t 0tíC4—· > o pití ' 5 >rzí o> <O>> 4th MB o 4-J O >> ir> f- «034ti ..ό> Í7!> CMP-t 0tiC4— ·> about drink '5> rust
><Ά O> <Ά O
>. Ní-i O a 3θ JT O °> X3 co nm>. N 1 -O 0 and 3θ JT 0 °> X 3 as nm
Ctí !! XíCtí !! Xí
O u,About,
GUGU
Φ>W Z-4 0* ,zs* ξ\„ > IO tj ac0^ gS3·—* a O-t si I!Φ> W Z-4 0 *, zs * ξ "> IO ie ac0 ^ gS3 · - * and O-t si I!
Otí 4~tOtí 4 ~ t
O co m coWhat is it about
CM «Φ '57 4tí o>"3 fa> t* cuCM «57 '57 4th>> 3 fa> t * cu
cCcC
Cu cl li a £ .2a Ca pití >Cu cl1a and .beta
tM oM o
Cu o coCu about what
LQ OLQ O
CO CO 05 ; 4tí £ O Srí So a φ o a S a =o4" S oat^ 05 HPÍ , · 05 oCO CO 05; 4t £ O Sri Sat and φ o and S a = o4 "S oat ^ 05 HPI, · 05 o
»G"G
'S tS3 ΦS S3 Φ
ÍMÍM
G ωG ω
bO o ft 0 σ’ > ij -s<bO o ft 0 σ '> ij -s <
oj < O a q <$ σ’ '3>4—' ΙΛoj <O and q <$ σ '' 3> 4— 'ΙΛ
>N> N
OO
G 'CtíG 'Honors
GG
O 00 <?? co mO 00 <?? co m
r~Jr ~ J
CO CO CM m r-l rH HCO CO CM m r-1 rH H
ir> COir> CO
CO COCO CO
i—f t-H σι co cni — f t-H σι c c
N3 CM CU coN3 CM CU co
CM icCM ic
CMCM
in in co Μ-Γ co xts o m CM CM CM CM CM CMCM in CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM
to co 03 CM r~l co t-í r-í τΗ CM CM CM CO CO CO CO cf θ' θ' cf t-T r-Tto what CM CM ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ CM CM CM CO CO CO CO Cf θ 'θ' cf t-T r-T
CM O Ol CO cm” co" CMÍ CM CO co CO CO r~f rH rH rH inCM O Ol CO cm "what" CM CO CO CO CO r rH rH rH in
CM oo co bí* co r-i >o4tí >N> o '3 T3CM oo what is * i * o4t> N> o '3 T3
BB
N 00 ’-—< +-> ,cs 4tí B< G «§< r·—< t<}N 00 ’-— <+ ->, en 4t B <G« § <r · - <t <}
*tí >tí 2tíg OJ B OΛ GU ím coT3 3 ·£ 4?Φ 4J 3 ms4 w ωcu G § ais Λ! Sfi Λ ,52 QJ 'i—tí í tí tí B B B J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J! Sfi 52, 52 QJ 'i — t
P >Q PP ft 00 σί coP> Q PP ft 00 what
tx CO CD cf tM cf θ' O O O O r~( Ή rH CMtx CO CD cf c O O O O O H (Ή rH CM
O ω ffi «#O ω ffi «#
K 2 H-< r~tK 2 H- <r ~ t
CM CQCM CQ
CO N 11 12 Příklad 8CO N 11 12 Example 8
Za účelom ilustrácie niektorých přednostísposobu a zariadenia pódia vynálezu uvá-dzame v rámci tohoto příkladu výsledky,kontinuálně vedeného štvriprevádzkovéhopokusu neutralizácie amoniakátu dusičnanuamonného obsahujúceho 26 + 1,2 hmot. %volného NHs, 55 + 1,5 hmot. % NH4NO3 a19 + 2,7 hmot. % vody kyselinou sírovouobsahujúcou 92 hmot. % MH—H2SO4 vo vý-plňové] koloně s tokom reagujúcich zložieka reakčnej zmesi smerom zhora.In order to illustrate some of the advantages of the present invention, we present, in this example, the results of a continuous run of a nitric ammonium ammonium ammonia neutralization feed containing 26 + 1.2 wt. % free NH 3, 55 + 1.5 wt. % NH 4 NO 3 and 19 + 2.7 wt. % water by sulfuric acid containing 92 wt. % MH-H2SO4 in the top-flow reactant flow-through column.
Používaná aparatúra pozostávala z dvochzásobníkoch (amoniakátu a kyseliny síro-vej], umiestnených na váhe; z piestovéhodávkovacieho čerpadla fa Bran-Lúbbe s por-celánovou dávkovacou hlavou, používanéhona dávkovanie H2SO4; z peristaltického —hadicového dávkovacieho čerpadla fa Ba-chofen, používaného na dávkovanie amonia-kátu; z vertikálně situované] celosklenene]kolony o celkove] výške 1 250 mm a svět-losti 50 mm naplněně] neorganizovanoukeramickou vyplňou (Raschigove krúžkyd = 10 mm] a z ocelového suda objemu200 dm1 2 3, do ktorého ústil spodný koniecsklenene] výplňové] kolony, opatřeného od-ťahom plynných reakčných produktov po-mocou ventilátora cez vodu skrápaná ab-sorbčnú kolonu. Do kolony v spodně] třeti-ně vrstvy výplně a tiž před ústie reakčnejzmesi do ocelového suda, tvoriaceho zbernýzásobník produktu reakcie, boli zainštalo-vané ortuťové teploměry (0—250 °C).The apparatus used consisted of two reservoirs (ammonia and sulfuric acid) placed on the scales, from a piston-dispensing pump and Bran-Lubbe with a porous cellular dosing head, used for the dosing of H2SO4, from the peristaltic-hose dosing pump and Ba-chofen used for dosing. from a vertically located glass column with a total height of 1,250 mm and a 50 mm filling filled with a nonorganized ceramic filling (Raschig rings d = 10 mm) and a steel barrel of volume 200 dm 1 2 3 into which the bottom end glazed filler The column provided with the withdrawal of the gaseous reaction products by means of a fan through a water-scrubbed absorption column. The column of the lower third layer of the filler and thus the reaction mixture was placed in the steel barrel forming the collection product of the reaction. mercury thermometers (0-250 ° C).
Do aparatury vyššie uvedeného typu sasamostatnými prívodmi ústiaciami nad vrst-vu výplně dávkovalo v priemere 667,7 g tqamoniakátu NH4NO3 už uvedeného typu a500 g tq H2SO4 obsahujúce] 92 hmot. '%MH—H2SO4.On average, 667.7 g of NH 4 NO 3 tartrate are already dispensed into the apparatus of the above type with separate feeds extending above the filler layer and 500 g tq of H 2 SO 4 containing 92 wt. % MH-H2SO4.
Prakticky okamžité po dosiahnutí kontak-tu reagujúcich zložiek na vrstvě výplně sav hornej vrstvě výplně a vo volnom priesto-re nad výplňou objavil súvislý plameň oran-žovo-hnede] fabry, ktorý mal v horné] častimodro-fialový okraj. Plamen, ktorého vzniksúvisel s tvorbou samozápalných rozklad-ných produktov študovanej reakcie, nezmi-zol počas celého trvania pokusu (asi 40 mi-nút) a jeho velkosť a intenzita priamo zá-visela od změny dávkovania množstva amo-niakátu.Practically instantaneous upon reaching the contact reactants on the filler layer and at the top of the filler and in the free space above the filler, a continuous flame of orange-brown fabric appeared, which had an upper-violet border in the upper. The flame associated with the formation of the pyrophoric decomposition products of the study reaction did not disappear throughout the duration of the experiment (about 40 min), and its size and intensity were directly related to the change in dosage of the amount of ammonium niobate.
Teplota reakčnej zmesi v spodnej častivýplně sa v závislosti od zmien dávkovaniaamoniakátu pohybovala v rozmedzí od 190do 220 °C, pričom na druhom teplomeri(před ústím reakčnej zmesi do ocelovéhosuda bola nameraná teplota v intervale až220 až 230 °C.The lower reaction temperature of the reaction mixture varied from 190 to 220 ° C, depending on the variations in the dosage of ammonia, with a temperature of up to 220-230 ° C being measured on the second thermometer (before the reaction mixture went into steel).
Pozorovalo sa, že v priebehu pokusu re-akčná zmes — silno spenená tavenina po-stupné zvyšovala svoju viskozitu a strácalaschopnost volné tiecť. Rovnako paro-plynnázmes povodně bielej far by (vodná para) sapostupné čoraz viacej sfarbovala do žlto-hneda od plynných rozkladných pro- duktov. Po ukončení dávkovania amoniakátua kyseliny boli z rúrovej časti za vrstvouvýplně odobraté dve vzorky stuhnutej tave-ninovej reakčnej zmesi, v ktorých bol analý-zou určený tento obsah stanovovaných zlo-žiek:It has been observed that during the experiment the reaction mixture - a strongly foamed melt - gradually increased its viscosity and loose flow capability. Likewise, the vapor-gas mixtures of the flocculent white (water vapor) are increasingly staining yellow-brown from the gaseous decomposition products. After completion of the ammonia and acid dosing, two samples of the solidified molten reaction mixture were removed from the tubular section after the filler, in which the content of the determined components was determined by analysis:
Stanovovaná zložka Vzorka číslo: 1 2Determined component Sample number: 1 2
Celkový dusík (hmot. % Nj 24,70 24,56Amoniakálny dusík (hmot. % Nj 19,18 18,98Total nitrogen (wt% N i 24.70 24.56 Ammoniacal nitrogen (wt% N i 19.18 18.98
Celková síra (hmot. % S) 15,70 15,80 Z potrubně] trasy, slúžiacej na odsávanieparo-plynnej časti reakčnej zmesi zo zber-ného zásobníka reakčnej zmesi, bol izolo-vaný práškový kondenzát hnedo-červenejfarby, v ktorého vzorke (č. 3) bol stanovenýtakýto obsah analyzovaných zložiek: — celkový obsah dusíka:The total sulfur (wt% S) of 15.70 15.80 from the pipeline route used to aspirate the vapor-phase portion of the reaction mixture from the reaction mixture collection reservoir was insulated with brown-red powder condensate in which sample (no. 3) the content of the components analyzed has been determined: - total nitrogen content:
27,99 hmot. % N — obsah amoniakálneho dusíka:27.99 wt. % N - Ammoniacal nitrogen content:
14,38 hmot. % N — celkový obsah síry:14.38 wt. % N - total sulfur content:
0,51 hmot. % S — celkový obsah železa: 5,44 hmot. % Fe.0.51 wt. % S - total iron content: 5.44 wt. % Fe.
Acidita jednotlivých vzoriek, vyjádřenáhodnotou pH 1 %-ných roztokov tavenaínv destilovanej vodě (pH0 6,6), bola:The acidity of the individual samples, expressed as pH of 1% solutions in the distilled water (pH0.6), was:
vzorka č. pH 1 3,0 2 2,7 3 6,6 Příklad 9 a 10Sample No. pH 1 3.0 2 2.7 3 6.6 Examples 9 and 10
Sposob kontinuálně vedenej neutralizácieamoniakátu dusičnanu amonného kyselinousírovou podl'a vynálezu bol dlhodobe ověřo-vaný na modelovej štvrťprevádzkovej apa-ratuře, ktorej rozhodujúce časti boli zho-tovené z normalizovaného technického sklaMs 25 mm. Aparatúra pozostávala za skle-něného medzikusu — tvarovky ,,T“, do kto-rej boli prostredníctvom rúrok z nehrdzave-júcej ocele (ČSN 17 246; d = 12X1 mm),utěsněných gumovými zátkami, riešené pří-vody reagujúcich zložiek — amoniakátu(bočným hrdlom) a kyseliny sírovéj (spod-ným hrdlom tak, že ústie kovověj rúrky sia-halo asi 50 mm nad ústie amoniakátu). Nauž specifikovaný T-kus sa prostredníctvomgumového prievlečného tesnenia a normali-zovanej skrutkovej spojky připojila vertikál-ně situovaná skleněná rúra (Ms 25 mm;1 = 300 mm) ukončená v hornej časti opáťskleněnou ,,T“-tvarovkou, ktorá slúžila nazabudovanie teplomera do zvislej rúrovejčasti a na ktorú sa v horizontálnom smereuž uvedeným spdsobom připojila skleněná 248480 13 14 rúra (Ms 25 mm; 1 — 1000 mm), prechá-dzajúca na opačné] straně normalizovanýmoblúkom do kovového zberného zásobníkareakčného produktu. Dávkovanie amoniakátu a kyseliny, akoaj odtah paro-plynnej zmesi zo zásobníkaproduktu boli riešené analogicky ako počaspokusu popísaného v příklade 8. Rovnakošpecifikácia používaných surovní 1'ola zhod-ná s tým, ako je uvedené v predošlom pří- klade. Hmotnostný poměr dávkovanýchmnožstiev amonikátu (ADA) a kyseliny sí-rové] bol pre oba pokusy predpísaný rov-nako a mal sa rovnat; tq ADA/tq H2SO4 = 1,335; pričom skutečné dávkované množstvá rea-gujúcich zložiek počas oboch z pokusov bo-li rovné:The process of continuously conducting ammonium nitrate neutralization with an acid-acceptor according to the invention has been verified for a long time on a model quarter operating apparatus, the critical parts of which were constructed from a standard 25 mm technical glass. The apparatus consisted of a glass spacer - the "T" fittings, to which the supply of reactive components - ammonia (s) were solved by means of stainless steel tubes (ČSN 17 246; d = 12X1 mm), sealed with rubber stoppers. sulfuric acid (bottom neck so that the mouth of the metal tube reached about 50 mm above the ammonia orifice). The specified T-piece was fitted with a vertically positioned glass tube (Ms 25 mm; 1 = 300 mm) terminated at the top of the "T" -shaped tube, which was used to install the thermometer into the vertical, by means of a rubber seal and standardized screw coupling. and a glass 248480 1314 tube (Ms 25 mm; 1 - 1000 mm) extending on the opposite side of the normalized bead to the metal collecting container of the reaction product. The dosing of ammonia and acid, such as removal of the vapor-gas mixture from the product reservoir, was solved by analogy with the procedure described in Example 8. The specification of the raw materials used, as described in the previous example. The weight ratio of the ammonium amide (ADA) and sulfuric acid dosed was prescribed equally for both experiments and should be equal; tq ADA / tq H 2 SO 4 = 1.335; wherein the actual dosage amounts of the reactants during both experiments are equal to:
Pokus č. Dávkované množstvo (kg tq . h_1) ADA H2SO4 9 41,2 32,2 10 98,0 69,6Experiment No. Dose Quantity (kg tq. H_1) ADA H2SO4 9 41.2 32.2 10 98.0 69.6
Počas oboch štvrťprevádzkových pokusovsa nepozorovali žiadne javy, ktoré by svěd-čili o významnejšom tepelnom rozklade amo-niakátu. Teplota reakčnej zmesi meraná najej výstupe z vertikálně] — zmiešavace] čas-ti bola v případe pokusu č. 9 rovná 172 °Caž 174 °C a počas pokusu č. 10 kolísalateplota reakčnej zmesi v rozmedzí 165 až172 °C.During the two quarters of the experiments, no phenomena were observed that would indicate a significant thermal decomposition of the ammonium niobate. The temperature of the reaction mixture as measured by the vertical-mixing step was, in the case of experiment No. 9, 172-174 ° C and the temperature of the reaction mixture varied between 165-172 ° C during experiment no.10.
Za uvedených reakčných podmienok mož-no předpokládat, že hmotnostný poměr kva-palnej — taveninove] fázy k paro-plynne]zmesi v reakčnom produkte bol blízky85/15 = 5,7; pričom objem vznikajúce] pa-ro-plynne] zmesi v případe pokusu č. 9 bolrovný cca 6,5 dm3. s-1 a u podmienok po-kusu č. 10 možno usudzovať, že jeho hod-nota bola blízka 14,8 dm3. s_1.Under the indicated reaction conditions, it can be assumed that the weight ratio of the liquid-melt phase to the vapor-gas mixture in the reaction product was close to 85/15 = 5.7; wherein the volume of the resulting gas-vapor mixture in the case of Test No. 9 is about 6.5 dm 3. s-1, and for the # 10 condition, it can be concluded that its value was close to 14.8 dm 3. s_1.
Možno tiež ďalej předpokládat, že podielobjemu kvapalnej — taveninovej fázy z cel-kového objemu reakčnej zmesi v rámci po-kusu č. 9 bol cca 0,15 obj. % a u pokusuč. 10 dokonca len asi 0,06 obj, %. Pri po-užitom type sklenenej rúrovej časti apara-tury (Ms 25 mm; P = 490,6 mm2) možnotiež usudzovať, že priemerná hmotnostnálineárna rýchlosť reakčnej zmesi v použitomzariadení bola přibližné rovná 13,2 m. s_1(v rámci pokusu č. 9) a cca 30,1 m. s-1(počas pokusu č. 10).It can also be further assumed that the volume of the liquid-melt phase from the total volume of the reaction mixture in part No. 9 was about 0.15% by volume and in the experiment. 10 even only about 0.06 vol%. With the type of glass tube part used (Ms 25 mm; P = 490.6 mm 2), it can be assumed that the average mass linear velocity of the reaction mixture in the apparatus used was approximately equal to 13.2 m. 30.1 m. s-1 (during run # 10).
Vplyvom značné vysokých hodnůt hmot- nostnej lineárnej rýchlosti prúdenia reakč-nej zmesi dosahovalo sa vysokoúčinné —turbulentně miešanie reakčnej zmesi v čas-ti reaktora nad ústim kyseliny sírovéj (obr.2) a tiež vysoký stupeň dispergácie kvapal-nej fázy v paro-plynnej fáze reakčnej zmesina jej výstupe z rúrovej časti zariadenia.Due to the high mass linear flow rate of the reaction mixture, the high-turbulence mixing of the reaction mixture over the sulfuric acid orifice (Fig. 2) and the high degree of liquid phase dispersion in the vapor-gas phase were highly efficient. reaction mixture of its outlet from the tubular portion of the apparatus.
Počas oboch štvrťprevádzkových pokusovsa na vyústění reakčnej zmesi z rúrovej čas-ti aparatúry do zberného zásobníka odobra-li viaceré vzorky taveniny, ktorých sprie-mernené chemické zloženie bolo následov-ně:During the two quarters of the experimental attempts to exit the reaction mixture from the tubular apparatus to the collecting tank, a number of melt samples are taken whose moderate chemical composition is as follows:
Stanovovaná zložka Tavenina z poku- su č.9 10 Celkový obsah dusíka(hmot. % N) 23,34 24,78 Obsah amoniakálneho dusíka(hmot. % N) 17,66 18,66 Celkový obsah síry(hmot. % S) 16,48 15,46Determined Component Melt from Experiment No. 10 10 Total Nitrogen Content (wt% N) 23.34 24.78 Ammoniacal Nitrogen Content (wt% N) 17.66 18.66 Total Sulfur Content (wt% S) 16.48 15.46
Vodný výluh odobratých vzoriek tavenínmal kyslú reakciu — pH 1 %-ného roztokutaveniny v destilovanéj vodě (pH0 6,05) bolopre vzorky z pokusu č. 9 rovné 2,1 a u po-kusu č. 10 bola spriemernená hodnota pH2,4.The aqueous extract of the sampled samples melted the acidic reaction - pH of 1% of the melt in distilled water (pH 0 6.05) bolopre of the sample from Experiment 9 equal to 2.1, and the number 10 was averaged pH2.4.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS585884A CS248480B1 (en) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | A method for continuously conducting a reaction of ammonium nitrate ammonium nitrate and / or urea with sulfuric acid and / or phosphoric acid and an apparatus for carrying out this process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS585884A CS248480B1 (en) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | A method for continuously conducting a reaction of ammonium nitrate ammonium nitrate and / or urea with sulfuric acid and / or phosphoric acid and an apparatus for carrying out this process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS248480B1 true CS248480B1 (en) | 1987-02-12 |
Family
ID=5404303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS585884A CS248480B1 (en) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | A method for continuously conducting a reaction of ammonium nitrate ammonium nitrate and / or urea with sulfuric acid and / or phosphoric acid and an apparatus for carrying out this process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS248480B1 (en) |
-
1984
- 1984-07-31 CS CS585884A patent/CS248480B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101132988B (en) | Tubular reactor and plant for the preparation, inter alia, of urea ammonium sulphate | |
| US3954942A (en) | Granular ammonium phosphate sulfate and monoammonium phosphate using common pipe-cross-type reactor | |
| FI71720B (en) | CONTAINER CONTAINER FOR TV STEG FOR REFRIGERATION OF PRODUCTS IN FORM AV FASTA PARTICLAR SPECIFIC NP / NPK GOAL PELLETS WITH SOME INMONIUM PHOSPHATERS AND ANCONTINUES FOR EXHAUST | |
| CN100588613C (en) | Pyrolytic urea ammonia production process | |
| WO2012115496A1 (en) | Method for production of granular compound fertilizers | |
| CN102603387B (en) | A kind of method for producing compound fertilizer by high-tower tubular reaction | |
| JPS6116501B2 (en) | ||
| US4619684A (en) | Pressure reactor for producing diammonium phosphate | |
| CN103396195B (en) | Urea sulfate reactor and application thereof | |
| CN102701829B (en) | Compound fertilizer produced by means of high-tower-pipe type reaction method | |
| CS248480B1 (en) | A method for continuously conducting a reaction of ammonium nitrate ammonium nitrate and / or urea with sulfuric acid and / or phosphoric acid and an apparatus for carrying out this process | |
| CN107243300A (en) | A kind of preparation facilities of cyanalcohol and preparation method thereof | |
| CN1986042B (en) | Improved tubular reactor | |
| KR840004050A (en) | Preparation method of granular compound fertilizer | |
| US2945747A (en) | Apparatus for the granulation of fertilizers | |
| CN103950953B (en) | A device and method for producing ammonia by urea pyrolysis for flue gas denitrification | |
| CN206027694U (en) | Lime nitrogen is hydrolysised and is cooled off reation kettle | |
| US4927617A (en) | Process of producing concentrated solutions of ammonium nitrate | |
| CN102001883A (en) | Method for using sulfates as ammonium phosphate anticaking agent | |
| US3252764A (en) | Apparatus for producing a fertilizer slurry | |
| CN106146109A (en) | A kind of spray pelleting process of compound fertilizer | |
| CN101343206B (en) | Process for preparing circular particle kalium based fertilizer | |
| RU2421276C2 (en) | Tubular reactor for production of sulfur-containing nitrogen fertilisers | |
| CN203498274U (en) | Urea sulfate reactor | |
| CN108264396A (en) | A kind of composite heat transfer system and its production technology |